SU517101A1

SU517101A1 - Discrete relay with limited time response characteristic

Info

Publication number: SU517101A1
Application number: SU1784724A
Authority: SU
Inventors: Владимир Евгеньевич Казанский; Ян Леонардович Арцишерский; Леонид Николаевич Морозов; Андрей Александрович Кудрявцев; Анатолий Павлович Кузнецов; Михаил Николаевич Григорьев
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1972-05-16
Filing date: 1972-05-16
Publication date: 1976-06-05

Description

1one

Изобретение относитс к области релейной зандиты и касаетс устройств, примен емых в ТОКОВЫХ защитах высоковольтных установок.The invention relates to the field of relay zandity and relates to devices used in current protection of high-voltage installations.

Известно дискретное реле тока с ограниченно зависимой характеристикой выдержки Времени, содержащее реле счета импульсов, уиравл емые ключи, магнитный трансформатор тока, подключенный к число-импульсному преобразователю, выход которого соединен со счетным ВХОДОМ первого реле счетаA discrete current relay with a limited time response characteristic is known, containing a pulse counting relay, dynamic keys, a magnetic current transformer connected to a number-pulse converter, the output of which is connected to the counting INPUT of the first counting relay

импульсов, и к пол рному индикатору, ВЫХОДpulses, and to the polar indicator, the OUTPUT

которого соединен со входом сброса первого реле счета импульсов, блок индикации, соединенный с информационным выходом первого реле счета импульсов, и логические элементы .which is connected to the reset input of the first pulse counting relay, a display unit connected to the information output of the first pulse counting relay, and logic elements.

Однако известное дискретное реле не позвол ет В щироком диапазоне перестраивать характеристику выдержки времени.However, the known discrete relay does not allow the time delay characteristic to be rearranged in a wide range.

Отличительна особенность дискретного реле, обеспечивающа расщирение диапазона регулировани параметров его характеристики выдержки времени, заключаетс в том, что В нем ВЫХОД число-импульсного преобразовател через последовательно включенные первый и второй управл емые ключи соединен с одним из ВХОДОВ первого логического элемента «ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, соединенному с одним из ВХОДОВ первого логического элемента «И, управл ющим входом первого управл емого ключа и счетным входом второго реле счета импульсов, первый рабочийA distinctive feature of a discrete relay, which extends the control range of its time-delay characteristics, is that in it the OUT number-pulse converter is connected to one of the INPUTS of the first logical element OR, the other input connected to the output of the first trigger, connected to one of the INPUTS of the first AND gate, the control input of the first control key and the counting input of the second barely pulse count, the first working

ВЫХОД которого подключен к одному из входов второго логического элемента «PI и к одному из ВХОДОВ второго триггера, другой ВХОД которого соединен со вторым рабочим ВЫХОДОМ второго реле счета импульсов, а выход подключен к управл ющему входу второго управл емого ключа, выход первого логического элемента «ИЛИ соединен со счетным ВХОДОМ третьего реле счета импульсов, рабочий ВЫХОД которого подключен к одномуThe OUTPUT of which is connected to one of the inputs of the second logic element PI and to one of the INPUTS of the second trigger, the other INPUT of which is connected to the second operating OUTPUT of the second pulse counting relay, and the output is connected to the control input of the second control key, the output of the first logic element OR connected to the counting INPUT of the third pulse counting relay, the working output of which is connected to one

из ВХОДОВ второго логического элемента «ИЛИ, ВЫХОД пол рного индикатора соединен с одним из ВХОДОВ первого триггера и с управл ющим входом третьего управл емого ключа, соедин ющего выход мультивибратора с другим ВХОДОМ первого логического элемента «И, ВЫХОД которого соединен со входами сброса второго и третьего реле счета импульсов, подключенными к выходу тиристориого блока отключени .from the INPUTS of the second logical element OR, the OUTPUT of the polar indicator is connected to one of the INPUTS of the first trigger and to the control input of the third control key connecting the output of the multivibrator with another INPUT of the first logical element AND whose OUTPUT is connected to the reset inputs of the second and the third pulse counting relay connected to the output of the thyristor shutdown unit.

Фуикциональна схема реле представлена на чертеже.Fuctional relay circuit is shown in the drawing.

Реле подключено к магнитному трансформатору тока 1 и содержит аналого-дискретный преобразователь 2, состо щий из пол рЯThe relay is connected to a magnetic current transformer 1 and contains an analog-discrete converter 2 consisting of a field of

пого индикатора .3 и число-имиульсиого преобразовател 4, три реле счета импульсов реле 5 с рабочими выходами 6, 7, реле 8 с рабочими выходами 9, 10 и реле II, триггеры 12, 13, логические элементы «И 14, 15, логические элементы «ИЛИ 16, 17, мультивибратор 18, формирователь одииочиого импульса 19, блок иидикации 20, тиристориый блок отключеип 21 и управл емые ключи 22-25. pogo indicator .3 and the number-imulic converter 4, three relays of pulse counting of relay 5 with working outputs 6, 7, relay 8 with working outputs 9, 10 and relay II, triggers 12, 13, logic elements “And 14, 15, logical The elements OR 16, 17, the multivibrator 18, the optical pulse former 19, the indication unit 20, the thyristor unit are disconnected, type 21, and the control keys 22-25.

Дискретное реле тока работает следующим образом.Discrete current relay operates as follows.

Магиитиый трансформатор тока 1 осуществл ет функциональное преобразование мгновенных значений первичного тока i в мгновенные значени вторичного напр жени и. Аналого-дискретный преобразователь 2, воспринимающий напр жение U, с помощью пол рного индикатора 3 выдает нр моугольные имиульсы т(-|-) и т(-), отображающие длительности соответственно положительных и отрицательных иолуволн иаир жеии U, и число-имиЗльсные сигналы Л (+) и N(-), отображающие значени их вольт-секундных илощадей. В устройстве исиользуютс только сигналы т(-) и N(+), причем N(+) характеризует действующее значение первичного тока / в логарифмической пропорции.The magic current transformer 1 performs the functional conversion of the instantaneous values of the primary current i into the instantaneous values of the secondary voltage and. The analog-to-digital converter 2, which senses the voltage U, with the help of the polar indicator 3, produces non-rectangular emulsions m (- | -) and m (-), indicating the durations of the positive and negative waveforms U and the waveforms U, respectively, and the numerical signals L (+) and N (-), representing the values of their volt-second and area. The device uses only the signals m (-) and N (+), and N (+) characterizes the effective value of the primary current / in logarithmic proportion.

Реле счета импульсов 5 фиксирует число импульсов в каждом сигнале N(-}-) и имеет числовые выборки ,, ,, соответствующие токами срабатывани /с,, Lc,Если Л (+) Л/с,, то сигнал по вл етс на рабочем выходе 6 реле счета импульсов 5 и устройство действует с выдержкой времени, завис щей от разности АЛ(+) Л/(+). т. е. от тока /.Pulse counting relay 5 fixes the number of pulses in each signal N (-} -) and has numerical samples, ,, with the appropriate response currents / s ,, Lc, If L (+) L / s, then the signal appears on output 6 is a pulse counting relay 5 and the device operates with a time delay depending on the difference AL (+) L / (+). i.e. from current /.

Если yV(+)A/c, A/CI, то сигналы возникают на обоих рабочих выходах 6, 7 реле счета импульсов 5 и устройство действует с независимой выдержкой времени.If yV (+) A / c, A / CI, then signals appear on both working outputs 6, 7 of the pulse counting relay 5 and the device operates with an independent time delay.

При возникновении короткого замыкаии на защищаемой электроустановке периодически срабатывает реле счета импульсов 5, а импульсы с его рабочего выхода 6 через триггер 12 поступают на вход реле счета импульсов 8. Сигнал на рабочем выходе 9 реле счета импульсов 8 по вл етс при приеме «о импульсов, а сигнал на его рабочем выходе 10 - при приеме о+Д импульсов (ло и /(- целые числа).When a short circuit occurs on the protected installation, the pulse counting relay 5 is periodically triggered, and the pulses from its working output 6 through the trigger 12 are fed to the input of the pulse counting relay 8. The signal at the working output 9 of the pulse counting relay 8 appears when receiving and the signal at its working output is 10 when receiving o + D pulses (lo and / (are whole numbers).

В выходную цеиь число-нмпульсного преобразовател 4 включены нормально разомкнутые ключи 22, 23, управл емые сигналами с выходом триггеров 12, 13. Ключ 22 замыкаетс в интервале времени между импульсами с рабочего выхода 6 реле счета импульсов 5 и началами сигналов т(-) периодически, а ключ 23 - лищь в иитервале времени между моментами по влени сигналов на рабочих выходах 9, 10 реле счета импульсов 8.The output circuit of the n-pulse converter 4 includes normally open switches 22, 23 controlled by signals from the output of flip-flops 12, 13. Key 22 is closed in the time interval between the pulses from the working output 6 of the pulse counting relay 5 and the beginning of the signals m (-) periodically and the key 23 is in the interval of time between the occurrences of the signals at the working outputs 9, 10 of the pulse counting relay 8.

Следовательно, на один из входов логического элемента «ИЛИ 17 с момента возникновени короткого замыкани поступает ко4Consequently, one of the inputs of the logic element "OR 17 from the moment of occurrence of a short circuit enters

личество импульсов /(AjV(-f). На другой вход логического элемента «ИЛИ 17 с выхода триггера 12 иостуиает по одному импульсу за период первичного тока короткого замыкани .the number of pulses / (AjV (-f). To the other input of the logic element "OR 17 from the output of the trigger 12 and the output of one pulse per period of the primary short-circuit current.

Общее количество импульсов, подаииых через логический элемент «ИЛИ 17 на счетный вход реле счета импульсов 11 до его срабатывани , складываетс из По импульсов , иоступивщих до по влени сигнала на рабочем выходе 9 реле счета импульсов 8, из () имиульсов, поступивщих до по влени сигнала на его рабочем выходе 10, и некоторого числа импульсов л/, цоступивщих с выхода триггера 12 после размь кани ключа 23.The total number of pulses fed through the logical element "OR 17 to the counting input of the pulse counting relay 11 before it is triggered" is added from By pulses and received before the signal appears at the working output 9 of the pulse counting relay 8, from () the emulsions received before the appearance signal at its working output 10, and a certain number of pulses l /, obtained from the output of trigger 12 after softening the switch 23.

Таким образом, реле счета импульсов 11 срабатывает и создает выходной сигнал после того, как оно примет с выхода логического элемента «ИЛИ 17 число имиульсов Nt, оиредел емое в соответствии с выражениемThus, the pulse counting relay 11 triggers and generates an output signal after it receives from the output of the logic element “OR 17 the number of emulsions Nt determined in accordance with the expression

N, n, + (+) + ,.(1)N, n, + (+) +,. (1)

Поскольку имиульсы от число-импульсного преобразовател 4 поступают на вход реле счета имп льсов 11 во врем тех же периодов , что и /С импульсов от триггера 12, врем срабатывани с, всего устройства, т. е. по вление сигнала на выходе реле счета импульсов 11, определ етс только числом импульсов , прин тых реле от триггера 12, и при частоте 50 Гц первичного тока составл етSince the emulsions from the number-pulse converter 4 are fed to the input of the impulse counting relay 11 during the same periods as the / C pulses from the trigger 12, the response time from the entire device, i.e. the appearance of a signal at the output of the pulse counting relay 11, is determined only by the number of pulses received by the relay from trigger 12, and at a frequency of 50 Hz, the primary current is

ic.(fio + ).(2)ic. (fio +). (2)

Измен численное значение К (т. е. значение второй выборки реле счета импульсов 8), можно в щироком диапазоне регулировать крутизну характеристики выдержки времени устройства и, таким образом, подбирать оптимальную дл каждого конкретного случа ее форму.By changing the numerical value of K (i.e., the value of the second sampling of the pulse counting relay 8), it is possible to adjust the steepness of the device's time delay characteristic in a wide range and, thus, to choose the optimum shape for each particular case.

Дл уменьщени зависимого участка характеристики выдержки времени в устройстве с помощью логического элемента «И 14 реализуетс отсечка. Срабатывает отсечка при первичных токах /, превышающих значение тока срабатывани /с,, причем ее выдержка времени t. определ етс величиной По, выбираемой из условий отстройки обеих ступеней предлагаемого реле от времени действи разр дников.To reduce the dependent portion of the time-delay characteristic in the device, the ' 14 < 3 > gate is implemented. The cut-off is triggered when the primary currents / exceed the value of the response current / s ,, and its delay time t. is determined by the value of P o selected from the conditions for the detuning of both stages of the proposed relay from the time of the action of the arresters.

Мультивибратор 18, формирователь одиночного импульса 19 и логический элемент «И 15 служат дл ввода устройства в работу при подаче на него оперативного питани и, кроме того, обеспечивают нормальное функционирование устройства в услови х короткого замыкани на защищаемой установке .The multivibrator 18, the single pulse shaper 19, and the AND 15 logic element serve to put the device into operation when energizing it is applied to it and, moreover, ensure the normal operation of the device under short-circuit conditions on the installation to be protected.

При подаче оперативного питани запускаетс формирователь одиночного импульса 19 и осуществл ет установку в исходиое состо ние триггера 12. Это состо ние триггера 12When a power supply is applied, the single pulse pulse former 19 is started and sets to the outgoing state of the trigger 12. This state of the trigger 12

характеризуетс тем, что оно позвол ет через логнчеекин элемент «И 15 проходить импульсам с выхода мультивибратора 18 через нормально замкнутый ключ 24 и производить сброс реле счета импульсов 8, 11, а также устанавливать в исходное состо ние триггер 13.characterized by the fact that it allows the AND 15 element to pass pulses from the output of the multivibrator 18 through the normally closed key 24 and reset the pulse counting relay 8, 11, as well as reset the trigger 13.

С подключением устройства к магнитному трансформатору тока 1 сигналы с выхода пол рного индикатора 3 в течеиие отрицательных полупериодов первичного тока размыкают ключ 24 и блокируют на это врем ноетупление импульсов с выхода мультивибратора 18 к логическому элементу «И 15.With the device connected to the magnetic current transformer 1, the signals from the output of the polar indicator 3 during the negative half-cycles of the primary current disconnect the key 24 and block the nostating of the pulses from the output of the multivibrator 18 to the AND 15 logic element for this time.

Еслн на электроустановке возникает короткое замыкание, т. е. оказываетс , что , i то сигналы е рабочего выхода 6 реле счета имнульсов 5, воздейству через триггер 12 на логический элемент «И 15, запрещают прохождение через него импульсов сброса с выхода мультивибратора 18 на реле счета импульсов 8, 11, а также триггер 13 и во врем положительных полупериодов первичного тока 1.Essentially, a short circuit occurs on the electrical installation, i.e., it turns out that, i then signals e of the working output 6 of the relay of the impulses 5, affecting through the trigger 12 the logical element "And 15, prohibit the passage of the reset pulses from the multivibrator 18 to the relay pulse counting 8, 11, as well as trigger 13 and during the positive half cycles of the primary current 1.

В том случае, когда до по влени сигнала на рабочем выходе реле счета импульсов И ток в электроустановке спизитс до значени , меньшего /с,, во врем очередного интервала времени т(-) реле счета импульсов 5 не сработает н триггер 12 останетс в состо нии , разрешающем прохождение импульсов сброса через логический элемент «PI 15. С очередным замыканием ключа 24 реле счета импульсов 8, 11 и триггер 13 займут исходное состо ние, а ключ 23 разомкнетс .In the event that, before the appearance of a signal at the operating output of the pulse counting relay, the current in the electrical installation drops to a value less than / s, during the next time interval t (-) the pulse counting relay 5 does not operate and the trigger 12 remains in the state allowing the passage of the reset pulses through the logical element PI 15. With the next closure of the key 24, the relay of the pulse counting 8, 11 and the trigger 13 will occupy the initial state, and the key 23 will open.

Дл обеспечени безотказной работы устройства в случае повторного включени электроустановки на короткое замыкание нредусматрнваетс после каждого срабатывани устройства «обнуление реле счета импульсов 8, 11 нмпульсами с выхода тиристорного блока отключени 21.In order to ensure failure-free operation of the device in the event of a re-activation of the electrical installation for a short circuit, the device is reset after each actuation of the device to reset the pulse counting relay 8, 11 pulse pulses from the output of the thyristor shutdown unit 21.

Дл упрощени настройки устройства на заданные токи срабатывани в нем предусмотрен блок нндикации 20, подключенный через унравл емый ключ 25 к информационному выходу реле счета импульсов 5. Этот блок отображает текущее значение тока электроустановки в двоичном коде и выполн ет тем самым функции цифрового амиерметр/а .To simplify the device setting to the set operation currents, it has an indication unit 20 connected via the adjustable key 25 to the information output of the pulse counting relay 5. This unit displays the current value of the electrical installation current in binary code and thus performs the function of the digital ammeter / a.

Фор м у л а изобретени Formula of invention

5 Дискретное реле тока с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времеин, содержащее реле счета имнульеов, унравл емые ключи, магнитный трансформатор тока, подключенный к чнсло-нмнульсному5 Discrete current relay with a time-dependent time dependent characteristic, containing an imnuela counting relay, adjustable keys, a magnetic current transformer connected to an RF-pulse system

0 преобразователю, выход которого соединен со счетным входом нервого реле счета импульсов , и к пол рному инднкатору, выход которого соединен со входом сброса первого реле счета импульсов, блок индикации, ео5 единенный с информационным входом первого реле счета импульсов, отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона регулировани параметров характеристики выдержки времени реле, в нем выход упом нутого число-имиульсиого преобразовател через последовательно включенные нервый н ьторой управл емые ключи соединен с одннм из входов первого логического элемента «ИЛИ, другой вход которого подключен к0 to the converter, the output of which is connected to the counting input of the nerve pulse counting relay, and to the polar indicator, the output of which is connected to the reset input of the first pulse counting relay, the display unit, eo5 united with the information input of the first pulse counting relay, characterized in that In order to expand the range of adjustment of the parameters of the time delay characteristic of the relay, in it the output of the said number-imimage converter through successively connected nerves to the second controlled keys is connected to one of the inputs first logic element "OR, the other input of which is connected to

5 выходу первого триггера, соединенному с одним из входов первого логпческого элемента «И, унравл ющим входом первого унравл емого ключа и счетиым входом второго реле счета импульсов, иервый рабочий выход которого иодключеи к одному из входов второго логнческого элемента «И к одному пз ходов второго триггера, другой вход которого соединен со вторым рабочим выходом второго реле счета импульсов, а выход подклю5 чсн к управл ющему входу второго управл ющего ключа, выход первого логнческого элемента «ИЛР1 соединен со счетным входом третьего реле счета импульсов, рабочий выход которого подключен к одному из входов второго логического элемента «ИЛИ, выход пол рного индикатора соединен с одним из входов нервого триггера и с управл ющим входом третьего управл емого ключа , соедии ющего выход мультивибратора с5 to the output of the first trigger, connected to one of the inputs of the first logging element “And, by the control input of the first control key and the counting input of the second pulse counting relay, the first working output of which is the key to one of the inputs of the second logic element“ And to one sec of the second moves the trigger, the other input of which is connected to the second working output of the second pulse counting relay, and the output connected to the control input of the second control key, the output of the first logical element ILR1 is connected to the counting input ter This pulse counting relay, the working output of which is connected to one of the inputs of the second logic element OR, is connected to the output of the polar indicator and connected to one of the nerve trigger inputs and to the control input of the third controlled key that connects the output of the multivibrator with

5 другим входом первого логического элемента «и, выход которого соединен со входами сброса второго и третьего реле счета имнульсов , иодключсиным к выходу тиристорного блока отключени .5 by another input of the first logic element "and, the output of which is connected to the reset inputs of the second and third relay of the pulse count, and connected to the output of the thyristor disconnecting unit.